DE102011122637A1 - Valve unit with connections for at least two different pressure media - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Ventilbaueinheit (1) mit Anschlüssen (7; 8; 9; 10) für wenigstens zwei unterschiedliche Druckmedien, nämlich Druckluft und hydraulisches Fluid, wobei ein Druckmedium als Steuermedium und das andere Druckmedium als Arbeitsmedium eingesetzt ist, wobei das Steuermedium ein Ventil (24) für das Arbeitsmedium wenigstens in eine offene oder in eine geschlossene Stellung schaltet, wobei die Ventilbaueinheit (1) ein Ventilgehäuse (2) mit zwei Gehäusehälften (3, 4) aufweist, welche die Ventilbaueinheit (1) in einen pneumatischen Teil (5) und in einem hydraulischen Teil (6) unterteilen. Um die Ventilbaueinheit baulich zu vereinfachen ist vorgesehen, dass der pneumatische Teil (5) als Steuerkammer und der hydraulische Teil (6) als Arbeitskammer ausgebildet ist, wobei ein als Schieber (24) ausgebildetes Ventil im hydraulischen Teil (6) angeordnet ist, welcher mittels eines im pneumatischen Teil (5) angeordneten, über einen Druckluftanschluss (10) mit Druckluft beaufschlagbaren Steuerkolben (12) betätigbar ist, wobei durch Betätigung des Schiebers (24) wenigstens ein hydraulischer Eingang (7) mit einem hydraulischen Ausgang (8) verbindbar ist.The invention relates to a valve assembly (1) with connections (7; 8; 9; 10) for at least two different pressure media, namely compressed air and hydraulic fluid, one pressure medium being used as control medium and the other pressure medium as working fluid, the control medium being a valve (24) switches for the working fluid at least in an open or in a closed position, wherein the valve assembly (1) has a valve housing (2) with two housing halves (3, 4), which the valve assembly (1) in a pneumatic part (5 ) and in a hydraulic part (6) divide. In order to simplify the construction of the valve assembly, it is provided that the pneumatic part (5) is designed as a control chamber and the hydraulic part (6) as a working chamber, wherein a valve designed as a slide (24) is arranged in the hydraulic part (6) a in the pneumatic part (5) arranged, via a compressed air connection (10) acted upon by compressed air control piston (12) is actuated, wherein by actuation of the slide (24) at least one hydraulic input (7) with a hydraulic output (8) is connectable.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilbaueinheit mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to a valve assembly with the features of the preamble of
Mit Druckmedien betriebene Ventilbaueinheiten sind hinlänglich bekannt. In der Regel werden Ventilbaueinheiten nur mit einem Druckmedium betrieben, also entweder pneumatisch mit Druckluft, oder hydraulisch mit einem Hydraulikfluid.Pressurized valve assemblies are well known. In general, valve assemblies are operated only with a pressure medium, so either pneumatically with compressed air, or hydraulically with a hydraulic fluid.
Es sind aber auch schon Mischformen beschrieben worden. So beschreibt die
Ebenfalls bekannt sind so genannte „Air over Hydraulic”-Systeme, kurz: AoH, bei denen Druckluft über einen Druckwandler in hydraulischen Druck umgewandelt wird. Ein Beispiel für ein derartiges AoH-System wird in der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilbaueinheit zu schaffen, mit der sich auf einfache Weise pneumatischer Eingangsdruck in hydraulischen Ausgangdruck umwandeln lässt.The invention has for its object to provide a valve assembly with which can easily convert pneumatic input pressure in hydraulic output pressure.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die gestellte Aufgabe auf überraschend einfache Art und Weise mit einer Ventilbaueinheit lösen lässt, welche die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.The invention is based on the finding that the stated object can be achieved in a surprisingly simple manner with a valve assembly having the features of
Durch diesen Aufbau wird zum einen erreicht, dass der im Verhältnis zum hydraulischen Druck geringe pneumatische Druck ohne komplizierte und bauliche Maßnahmen als solcher nutzbar ist, ohne dass eine Druckumwandlung auf ein sehr viel höheres Druckniveau nötig wäre. Der pneumatische Druck wird als reiner Steuerdruck genutzt, indem ein simpel aufgebauter Steuerkolben mit dem pneumatischen Druck beaufschlagt wird. Dieser Steuerkolben dient ausschließlich dazu, das Ventil des hydraulischen Teils der Ventilbaueinheit zu betätigen.By this construction, on the one hand achieved that in relation to the hydraulic pressure low pneumatic pressure can be used without complicated and constructive measures as such, without a pressure conversion to a much higher pressure level would be necessary. The pneumatic pressure is used as a pure control pressure by the pneumatic pressure is applied to a simple constructed control piston. This control piston is used exclusively to actuate the valve of the hydraulic part of the valve assembly.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass der auf den Steuerkolben des pneumatischen Teils wirkende Steuerdruck zwischen 8,5 und 12,5, vorzugsweise 10 bar beträgt und dass der am hydraulischen Eingang des hydraulischen Teils anliegende hydraulische Druck zwischen 85 und 125 bar, vorzugsweise 100 bar beträgt, wobei die Druckübersetzung ein Verhältnis von 10:1 aufweist.In addition, it can be provided that the control pressure acting on the control piston of the pneumatic part is between 8.5 and 12.5, preferably 10 bar, and that the hydraulic pressure applied to the hydraulic input of the hydraulic part is between 85 and 125 bar, preferably 100 bar , wherein the pressure ratio has a ratio of 10: 1.
In anderen praktischen Weiterbildungen kann vorgesehen sein, dass der Steuerkolben den auf ihn wirkenden Druck über einen Stößel auf einen ersten Federteller überträgt, wobei der erste Federteller in einer axialen Zylinderbohrung der Gehäusehälfte des hydraulischen Teils der Ventilbaueinheit angeordnet ist, wobei sich der erste Federteller sich mit einem Rand gegen ein zum pneumatischen Teil gewandtes Ende einer Schraubendruckfeder abstützt, wobei sich ein zu den hydraulischen Anschlüssen hin gewandtes Ende der Schraubendruckfeder gegen einen Rand eines zweiten Federtellers abstützt, welcher an dem Schieber anliegt.In other practical developments can be provided that the control piston transmits the pressure acting on it via a plunger on a first spring plate, wherein the first spring plate is disposed in an axial cylinder bore of the housing half of the hydraulic part of the valve assembly, wherein the first spring plate with an edge against a pneumatic part facing the end of a helical compression spring is supported, with a facing to the hydraulic connections end of the helical compression spring is supported against an edge of a second spring plate, which bears against the slider.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Schieber längsverschieblich in einer zylindrischen Bohrung in der Gehäusehälfte des hydraulischen Teils angeordnet ist, wobei der Durchmesser der Bohrung durchmesserkleiner als die Zylinderbohrungen der Gehäusehälften ist.Another embodiment of the invention provides that the slide is arranged longitudinally displaceable in a cylindrical bore in the housing half of the hydraulic part, wherein the diameter of the bore is smaller in diameter than the cylinder bores of the housing halves.
Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung vorzusehen, dass das Verhältnis des Durchmessers des Schiebers zum Durchmesser des Steuerkolbens etwa 1:3 beträgt.Likewise, it is within the scope of the invention to provide that the ratio of the diameter of the slide to the diameter of the control piston is about 1: 3.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ventilbaueinheit Teil einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeuges, insbesondere einer landwirtschaftlichen Zugmaschine, ist, wobei die Bremsanlage nehmerseitig hydraulisch und steuerseitig pneumatisch ausgebildet ist.In a particularly preferred embodiment of the invention it is provided that the valve assembly is part of a brake system of a motor vehicle, in particular an agricultural tractor, wherein the brake system is hydraulically and control side pneumatically formed on the driver side.
In einer besonders praktischen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass Räder des Fahrzeugs jeweils Bremsen aufweisen, welche durch jeweils einen hydraulischen Bremszylinder betätigbar sind, wobei die Bremszylinder an wenigstens einem Hydraulikspeicher angeschlossen sind, wobei zwischen dem wenigstens einen Hydraulikspeicher und den hydraulischen Bremszylindern jeweils eine Ventilbaueinheit angeordnet ist.In a particularly practical embodiment of the invention it is provided that wheels of the vehicle each have brakes which are actuated by a respective hydraulic brake cylinder, wherein the brake cylinders are connected to at least one hydraulic accumulator, wherein between the at least one hydraulic accumulator and the hydraulic brake cylinders each have a valve assembly is arranged.
Besonders vorteilhaft ist ebenso eine Ausgestaltung der Erfindung, die sich dadurch auszeichnet, dass die Bremsanlage steuerseitig wenigstens einen Druckluftbehälter aufweist, aus welchen Druckluft jeweils in den Druckluftanschluss der Ventilbaueinheit einspeisbar ist, wobei zwischen dem wenigstens einen Druckluftbehälter und jeweils einer Ventilbaueinheit ein Bremswertgeber in Form eines Fußbremsventils angeordnet ist.Also particularly advantageous is an embodiment of the invention, which is characterized in that the brake system control side has at least one compressed air tank, from which compressed air in each case in the compressed air connection of the valve assembly can be fed, wherein between the at least one compressed air tank and one each Valve unit, a brake value transmitter is arranged in the form of a foot brake valve.
In einer besonders praktischen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bremsanlage steuerseitig Komponenten einer pneumatischen ABS-Bremsanlage, insbesondere pneumatische ABS-Ventile, aufweist, welche zwischen Bremswertgeber und jeweils einer Ventilbaueinheit angeordnet sind.In a particularly practical development of the invention, it is provided that the brake system on the control side components of a pneumatic ABS brake system, in particular pneumatic ABS valves, which are arranged between the brake signal transmitter and each a valve assembly.
Diese Ausgestaltung lässt sich dadurch ergänzen, dass die ABS-Bremsanlage elektronisch durch ein elektronisches Steuergerät gesteuert ist, wobei wenigstens elektrische Drehzahlsensoren zur Erfassung von Drehzahlen der Räder an diesen angeordnet und elektrisch mit dem Steuergerät verbunden sind.This embodiment can be supplemented in that the ABS brake system is electronically controlled by an electronic control unit, wherein at least electric speed sensors for detecting rotational speeds of the wheels are arranged thereon and electrically connected to the control unit.
Hierbei kann gemäß einer praktischen Ergänzung vorgesehen sein, dass zwischen dem wenigstens einen Druckluftbehälter und wenigstens einem ABS-Ventil ein durch das Steuergerät elektronisch gesteuertes 3/2-Wegeventil angeordnet ist.In this case, according to a practical supplement, provision can be made for a 3/2-way valve electronically controlled by the control unit to be arranged between the at least one compressed air reservoir and at least one ABS valve.
Diese Ausgestaltung lässt sich auch noch dadurch ergänzen, dass das 3/2-Wegeventil eine autonome Lenkbremsfunktion ermöglicht.This embodiment can also be supplemented by the fact that the 3/2-way valve allows autonomous steering brake function.
Besonders vorteilhaft ist schließlich eine Ausgestaltung der Erfindung, die sich dadurch auszeichnet, dass das 3/2-Wegeventil bei Vorliegen eines vom elektronischen Steuergeräts erkannten Lenkbremswunsch aufgrund von durch die Drehzahlsensoren und durch einen Lenkradwinkelsensor gewonnenen Daten über Fahrzeuggeschwindigkeit und Lenkradeinschlag derart schaltbar ist, dass ein achsweises, einseitiges Bremsen von Rädern erfolgt oder unterdrückt ist.Finally, an embodiment of the invention is particularly advantageous, which is characterized in that the 3/2-way valve is so switchable in the presence of a detected by the electronic control unit steering brake request due to the speed sensor and a steering wheel angle sensor data about vehicle speed and steering angle, that a axle-wise, one-sided braking of wheels takes place or is suppressed.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigtThe invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. It shows
Demnach zeigt
Der hydraulische Teil
Der pneumatische Teil
Die Funktionsweise der Ventilbaueinheit
Der erste Federteller
Der Schieber
Wird nun bei Bedarf einen Steuerdruck ausübende Druckluft in die Ventilbaueinheit
Die relevanten Einzelteile weisen beim Ausführungsbeispiel folgende Maße auf: Durchmesser des Steuerkolbens
Der zuvor geschilderte Aufbau der Ventilbaugruppe
Eine besonders bevorzugte Einsatzmöglichkeit der Ventilbaueinheit
Die Zugmaschine weist lenkbare Vorderräder
Zwischen den Hydraulikspeichern
Während die Bremsanlage
Bei Betätigung des Fußbremsventils
Zur Optimierung der Bremswirkung sind in der Bremsanlage
Ein elektronisches Steuergerät
Das 3/2-Wegeventil
Auf die vorgenannte Weise wird auf einfachste Weise eine Lenkbremsfunktion ermöglicht, so dass es dann auch möglich ist, mit nur einem Fußbremshebel bzw. nur einem Fußbremsventil auszukommen, während sonst üblicherweise bei landwirtschaftlich nutzbaren Zugmaschinen zwei Fußbremshebel angeordnet sind, welche bei Fahrten auf normalen Straßen miteinander verbunden werden müssen, damit ein Lenkbremsen bei Straßenfahrt ausgeschlossen ist.In the above manner, a steering brake function is made possible in the simplest way, so that it is then possible to make do with only one foot brake lever or only one foot brake valve, while usually usually two agricultural tractor tractors two Fußbremshebel are arranged, which when driving on normal roads with each other must be connected so that a steering brakes is excluded when driving on the road.
Die insbesondere in Zusammenhang mit den
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Ventilbaueinheitvalve assembly
- 22
- Ventilgehäusevalve housing
- 33
- Gehäusehälftehousing half
- 3a3a
- Stirnkantefront edge
- 3b3b
- Schraubbolzenbolts
- 44
- Gehäusehälftehousing half
- 4a4a
- Stirnkantefront edge
- 4b4b
- Schraubbolzenbolts
- 55
- Pneumatischer TeilPneumatic part
- 66
- Hydraulischer TeilHydraulic part
- 77
- Hydraulischer EingangHydraulic input
- 88th
- Hydraulischer AusgangHydraulic output
- 99
- Hydraulischer RücklaufHydraulic return
- 1010
- DruckluftanschlussCompressed air connection
- 1111
- Zylinderbohrungbore
- 1212
- Steuerkolbenspool
- 1313
- Stößeltappet
- 1414
- Erster FedertellerFirst spring plate
- 1515
- Zylinderbohrungbore
- 1616
- Randedge
- 1717
- EndeThe End
- 1818
- SchraubendruckfederHelical compression spring
- 1919
- EndeThe End
- 20 20
- Randedge
- 2121
- Zweiter FedertellerSecond spring plate
- 2222
- TellerbodenTellerboden
- 2323
- KugelBullet
- 2424
- Schieberpusher
- 2525
- Bohrungdrilling
- 2626
- Ausnehmungrecess
- 2727
- Dichtungpoetry
- 2828
- Schraubescrew
- 2929
- Stirnflächeface
- 3030
- Druckfedercompression spring
- 3131
- Bremsanlagebraking system
- 3232
- Zugmaschinetractor
- 3333
- Vorderradfront
- 3434
- Vorderradfront
- 3535
- Hinterradrear wheel
- 3636
- Hinterradrear wheel
- 3737
- Bremszylinderbrake cylinder
- 3838
- Bremszylinderbrake cylinder
- 3939
- Bremszylinderbrake cylinder
- 4040
- Bremszylinderbrake cylinder
- 4141
- Hydraulikspeicherhydraulic accumulator
- 4242
- Hydraulikspeicherhydraulic accumulator
- 4343
- DruckluftbehälterAir receiver
- 4444
- DruckluftbehälterAir receiver
- 4545
- BremswertgeberBrake signal transmitter
- 4646
- Zweikreis-FußbremsventilDual circuit foot brake
- 4747
- Steuergerätcontrol unit
- 4848
- Raddrehzahlsensorwheel speed sensor
- 4949
- Drucksensorpressure sensor
- 5050
- 3/2-Wegeventil3/2-way valve
- 5151
- DoppelrückschlagventilDouble check valve
- 5252
- ABS-VentilABS valve
- 5353
- LenkwinkelsensorSteering angle sensor
- II
- erster Bremskreisfirst brake circuit
- IIII
- zweiter Bremskreissecond brake circuit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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Also Published As
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EP2607758A1 (en) | 2013-06-26 |
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